红火蚁的巢间相容性

在室内条件下通过将红火蚁Solenopsis invicta Buren异巢不同品级的个体置于同一容器中,对红火蚁的巢间相容性进行研究。结果表明,蚁后与异巢幼蚁共处时,异巢幼蚁的羽化率为33.3%,与对照处理的38.3%(蚁后与同巢幼蚁共处)无显著差异。工蚁与异巢幼蚁共处时,异巢幼蚁的羽化率为53.7%,与对照处理的72.2%(工蚁与同巢幼蚁共处)无显著差异。蚁后与异巢工蚁共处时,异巢蚁后的存活率为45%,与对照处理的61.7%(工蚁与同巢蚁后共处)无显著差异。有翅繁殖雌蚁与异巢工蚁共处时,异巢工蚁的存活率为86.7%与对照处理的99.4%(工蚁与同巢有翅繁殖雌蚁共处)存在显著差异;异巢有翅雌蚁的存活率为22.2%,与对照处理的88.9%(工蚁与同巢有翅繁殖雌蚁共处)存在显著差异。由此可见,同区域内红火蚁异巢各品级间存在一定程度的相容性,并巢行为有可能发生。     

昆明红火蚁种群发生特征

【目的】2013年10月云南省元谋县首次发现红火蚁。掌握红火蚁蚁巢各品级发生动态,能为当地红火蚁的防控提供技术支撑。【方法】2015年1—12月,在昆明宜良县对红火蚁蚁巢取样、分离,红火蚁取样、称重,统计红火蚁各品级的头数。【结果】地上蚁巢红火蚁蚁群数量发生高峰期在8—9月,其次是3—4月。蚁后数量比例高峰在3—4月;有翅雌蚁比例高峰在4月,其次是7月;有翅雄蚁比例高峰的在5月,其次是9月;生殖蚁幼虫和蛹比例高峰的3、4和12月。地上蚁巢工蚁、兵蚁、职能蚁幼虫和蛹数量发生的高峰期在8—9月,发生小高峰期在4月。【结论】昆明红火蚁蚁群数量动态有2个峰值,第一个峰值为8—9月,以职能蚁防治为主;第二个蜂值3—4月,以生殖蚁和职能蚁防治为主。该结果为昆明红火蚁防控技术提供了数据支撑。     

红火蚁及其他两种蚂蚁毒腺细菌鉴定与多样性分析(英文)

【目的】本研究旨在分析红火蚁Solenopsis invicta毒腺细菌群落多样性,并与热带火蚁Solenopsis geminata和聚纹双刺猛蚁Diacamma rugosum比较毒腺细菌群落差异。【方法】采用Illumine Hiseq 2500测序平台对红火蚁(工蚁、有翅蚁和蚁后)、热带火蚁(工蚁)及聚纹双刺猛蚁(工蚁)毒腺细菌群落16S rRNA基因V3-V4区测序,基于测序数据进行生物信息学分析。【结果】变形菌门(Proteobacteria)在红火蚁工蚁、有翅蚁和蚁后以及热带火蚁工蚁毒腺中占优势,而厚壁菌门(Firmicutes)在聚纹双刺猛蚁工蚁毒腺中占优势。与红火蚁工蚁和有翅蚁相比,柔壁菌门(Tenericutes)在红火蚁蚁后毒腺中更丰富。广州红火蚁蚁后毒腺中假单胞杆菌Pseudomonas相对丰度显著高于其在有翅蚁及工蚁中的。螺原体Spiroplasma相对丰度在热带火蚁毒腺中显著高于在聚纹双刺猛蚁工蚁毒腺中的。毒腺中细菌多样性分析发现,芽孢杆菌属Bacillus和乳酸杆菌属Lactobacillus在广西红火蚁工蚁中的相对丰度显著高于在广州红火蚁工蚁中的。然而,乳酸杆菌属细菌在聚纹双刺猛蚁工蚁毒腺中的相对丰度显著高于广西的热带火蚁工蚁毒腺中的。【结论】毒腺细菌组成和多样性在3种不同种类蚂蚁工蚁和红火蚁不同品级中存在差异。     

茚虫威在红火蚁工蚁间的横向接触传导效应

【背景】红火蚁是我国重要的外来入侵害虫。利用其相互清洁和交哺行为等社会性昆虫特有的生活习性,使杀虫剂在巢群内传导,可以达到全巢药剂控制的目的。然而,有关茚虫威在红火蚁巢群内的传导效应尚未见有详细报道。【方法】采用供药蚁/受药蚁模型,研究了药剂剂量、供药蚁—受药蚁比例、处理时间对茚虫威在红火蚁工蚁间横向传毒的影响。【结果】剂量越高,受药蚁的死亡率越高,25 ng·头-1处理组受药蚁死亡率为14.1%~70.0%,而50 ng·头-1处理组的受药蚁死亡率最高可达100%;供药蚁—受药蚁比例显著影响茚虫威的传毒,比例为1∶1时,50、100、250、500 ng·头-1处理组受药蚁死亡率可达100%;随着时间延长,受药蚁的死亡率升高,但在12 h后,供药蚁死亡率最高仅为8.0%,表明茚虫威具缓效特性。【结论与意义】本研究明确了在红火蚁工蚁间茚虫威横向传毒的剂量、时间和供药蚁—受药蚁比例的效应,为应用该药剂提供了依据。     

红火蚁复眼的扫描电镜观察

了解红火蚁Solenopsis invicta Buren复眼形态结构及其与不同性别、品级的关系,为探索其基于视觉行为习性的、有效的非化学防控措施提供新思路和依据。采用扫描电镜技术,比较研究红火蚁工蚁、有翅雌蚁、雄蚁的复眼形态差异。结果表明:(1)工蚁复眼圆形,略外凸,小眼数约110个;雌蚁复眼长椭圆形,外凸,小眼数约510个;雄蚁复眼近半球形,小眼数约805个;(2)工、雌和雄蚁复眼中心区域小眼排列较紧密,多为较规则的五、六边形,边缘区域小眼排列不紧密,多为不规则的四至六边形,且少量相邻小眼的间距较大。工蚁、雌蚁和雄蚁复眼小眼面积大小依次为500,360,348.61μm2,同品级内小眼面大小相差不大;(3)雌、雄蚁复眼中心区域近背区小眼间着生少量感觉毛,感觉毛长度和直径依次为:雌蚁17.5~90.2,2.16~4.29μm,雄蚁17.5~27.9,1.41~2.52μm。表明雌蚁、雄蚁复眼及视力较发达,工蚁则较弱,不同性别或品级个体复眼的形状、小眼数目和形状、表面被物均有较大差异和区域性分化。     

茚虫威在红火蚁工蚁间的横向接触传导效应

[背景]红火蚁是我国重要的外来入侵害虫。利用其相互清洁和交哺行为等社会性昆虫特有的生活习性,使杀虫剂在巢群内传导,可以达到全巢药剂控制的目的。然而,有关茚虫威在红火蚁巢群内的传导效应尚未见有详细报道。[方法]采用供药蚁/受药蚁模型,研究了药剂剂量、供药蚁—受药蚁比例、处理时间对茚虫威在红火蚁工蚁间横向传毒的影响。[结果]剂量越高,受药蚁的死亡率越高,25 ng·头-1处理组受药蚁死亡率为14.1%～70.0%,而50 ng·头-1处理组的受药蚁死亡率最高可达100%;供药蚁—受药蚁比例显著影响茚虫威的传毒,比例为1∶1时,50、100、250、500 ng·头-1处理组受药蚁死亡率可达100%;随着时间延长,受药蚁的死亡率升高,但在12 h后,供药蚁死亡率最高仅为8.0%,表明茚虫威具缓效特性。[结论与意义]本研究明确了在红火蚁工蚁间茚虫威横向传毒的剂量、时间和供药蚁—受药蚁比例的效应,为应用该药剂提供了依据。     

红火蚁防控药剂使用后对草坪节肢动物群落的影响

【目的】化学防治是目前控制红火蚁Solenopsis invicta为害的最有效的方法。化学药剂在对红火蚁起到良好防效时,也会对发生区的其他节肢动物群落造成一定的影响。本文研究了红火蚁常用防治药剂施用后对红火蚁典型发生区域-草坪生境中节肢动物群落的影响。【方法】使用网捕法和陷阱取样法调查处理和对照区的节肢动物。【结果】调查表明,施用推荐剂量的0.015%多杀菌素饵剂35 g/巢、0.045%茚虫威饵剂5 g/巢、0.096%氟虫腈粉剂30 g/巢和4.5%高效氯氰菊酯乳油2 000倍液后,对草坪上节肢动物群落产生不同的影响。研究发现,在农药处理后,各处理区节肢动物的Shannon-Wiener多样性指数得到不同程度的提高,在处理后45 d后,多杀菌素饵剂、茚虫威饵剂、氟虫腈粉剂和高效氯氰菊酯乳油处理区的Shannon-Wiener多样性指数分别为2.1、2.0、1.8和2.1,显著高于对照区的1.5。通过主成份分析得到施用30 g/巢0.096%氟虫腈粉剂和2 000倍液的高效氯氰菊酯乳油灌巢对节肢动物群落恢复产生一定的负面影响,即造成节肢动物群落中的非靶标生物的死亡。【结果】红火蚁种群在被药剂压制后,各药剂处理区中的生物多样性得到不同程度的恢复;35 g/巢的0.015%多杀菌素饵剂和5 g/巢的0.045%茚虫威饵剂对节肢动物群落相对安全,节肢动物群落相比对照区在防治后表现为物种相对丰富和群落结构稳定。     

黑翅土白蚁触角感器的扫描电镜观察

【目的】通过黑翅土白蚁Odontotermes fomosanus(Shiraki)幼蚁、工蚁、兵蚁触角感器种类、数量及分布的研究,分析不同龄幼蚁、工蚁和兵蚁的触角感器特征,为进一步研究触角感器发育特点及不同个体的行为分化机制提供参考。【方法】通过扫描电镜观察触角形态,分析触角节数、感器种类、数量及分布特征。【结果】工蚁、兵蚁、幼蚁个体触角长度差异显著,触角长度顺序:工蚁>兵蚁>3龄幼蚁>2龄幼蚁>1龄幼蚁;触角感器共有9种类型,分别为短毛形感器、长毛形感器、短刺形感器、长刺形感器、锥状B?hm氏鬃毛、球状钟形感器、刺突状钟形感器、球状钟形感器与刺突状钟形感器中间型、长刺具泡状感器。工蚁、兵蚁缺少长刺具泡状感器。幼蚁触角感器种类和数量随龄数而增加,1龄幼蚁具7种感器,缺少球状钟形感器和球状钟形感器与刺突状钟形感器中间型2种类型;2龄幼蚁具有8种感器,缺球状钟形感器;3龄幼蚁具有全部9种类型感器。【结论】黑翅土白蚁幼蚁、工蚁、兵蚁触角节数和感器显著差异,可作为幼蚁龄数以及非生殖品级判别的形态指标,应用于白蚁非生殖品级行为多型等相关研究。     

表皮碳氢化合物在3种火蚁属蚂蚁成虫鉴定中的应用

红火蚁Solenopsis invicta是火蚁属重要的入侵蚂蚁,与其近缘种黑火蚁S.richteri和杂交蚁S.invicta×S.richteri形态相似,难以区分。为了快速准确鉴定3种火蚁属近缘种,本研究利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),解析3种火蚁的工蚁、有翅雌蚁、有翅雄蚁的表皮碳氢化合物种类和含量,并进行主成分分析、判别分析及聚类分析。结果表明：3种火蚁共检测到62种表皮碳氢化合物,主要包括一甲基烷烃、二甲基烷烃和正构烷烃等;红火蚁、黑火蚁及杂交蚁不同品级的表皮碳氢化合物种类及含量存在显著的种间差异,红火蚁不同地理种群的表皮碳氢化合物种类及含量相似度较高;建立3种火蚁相应品级的分类判别函数,可准确区分各品级下的3种火蚁。因此,表皮碳氢化合物组成分析可用于红火蚁及其近缘种的分类鉴定,为口岸火蚁属蚂蚁的快速检疫鉴定提供新技术。     

黑胸散白蚁下唇腺的解剖和扫描电镜观察

【目的】通过研究黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis下唇腺解剖构造及其在不同品级个体间的分化,为进一步探索口交哺和品级分化机制提供参考。【方法】通过显微解剖观察,了解黑胸散白蚁下唇腺的形态构造及其在不同品级个体间的分化;通过扫描电镜观察,了解下唇腺的结构及神经支配;通过饮水实验,研究工蚁饮水及下唇腺囊的贮水功能。【结果】黑胸散白蚁下唇腺是左右对称结构,每侧构造由一个下唇腺腺泡群、一个下唇腺囊及相关的导管组成。每侧导管分别开口于舌基部下方。蚁后的下唇腺最发达,在下唇腺大小、下唇腺囊大小、腺泡大小及腺泡数量4方面均显著高于其他品级个体;兵蚁、工蚁、有翅成虫的下唇腺也较为发达,相互之间这4个参数的差异性不显著。扫描电镜观察发现,工蚁下唇腺腺泡由主导管和分支导管相连,腺泡外侧有神经分布。黑胸散白蚁工蚁有饮水习性,获得的水贮存在下唇腺囊内。【结论】黑胸散白蚁不同品级个体间,蚁后的下唇腺最发达,有翅成虫的下唇腺也比较发达,说明蚁后除行使生殖职能外,还承担交哺育幼等职能。黑胸散白蚁工蚁有饮水习性,下唇腺囊有贮水功能。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism